CN109283521B - 拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统 - Google Patents

拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109283521B
CN109283521B CN201811217564.5A CN201811217564A CN109283521B CN 109283521 B CN109283521 B CN 109283521B CN 201811217564 A CN201811217564 A CN 201811217564A CN 109283521 B CN109283521 B CN 109283521B
Authority
CN
China
Prior art keywords
unmanned aerial
aerial vehicle
enemy
holder
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811217564.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109283521A (zh
Inventor
邢瑞林
陈建华
杨鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Hailin Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Hailin Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Hailin Electronic Technology Co ltd filed Critical Guangzhou Hailin Electronic Technology Co ltd
Priority to CN201811217564.5A priority Critical patent/CN109283521B/zh
Publication of CN109283521A publication Critical patent/CN109283521A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109283521B publication Critical patent/CN109283521B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/56—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/867—Combination of radar systems with cameras
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/91—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]
    • B64U2201/102—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS] adapted for flying in formations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明涉及无人机领域，涉及一种拦阻无人机的方法，包括：探测目标运动时的运动信息；根据运动信息和云台当前姿态计算，根据计算结果调整云台，依据调整后的云台实时获取目标图像；确认目标图像的识别结果是敌方无人机时，控制我方无人机拖曳拦阻网以编队方式飞临敌方无人机所在的拦阻空域，然后控制我方无人机变换编队队形并张开拦阻网进行对敌方无人机进行拦截，确定拦截成功后控制我方无人机拖拽敌方无人机降落。本发明还提出一种拦阻式反无人机系统。本发明能调节拦阻网大小和无人机编队飞行控制参数，可以拦截多种型号和大小的无人机；并且采用无人机编队作为携带拦阻网的平台，可以进行快速和多次拦阻；可以基本完好地捕获敌方无人机。

Description

拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统。
背景技术
无人机领域的快速发展在带来了巨大便利与效益的同时，也给社会生活的各个方面带来了巨大的威胁。无人机通常具备携带爆炸物、危险物、高分辨率摄像头等装备的能力，并且此类“低慢小”目标具有较强的突发性，可能对我国的军事基地或远海岛礁的安全形成严峻的挑战，因此，必须针对军事基地或远海岛礁建立无人机防控系统，确保此类重要场所和设施的安全。
常规的反无人机系统往往对敌方无人机进行直接火力打击或者电磁干扰，前者攻击完成后产生的大量碎片或残留物容易误伤无关人员，对周围环境的安全性构成重大威胁。后者则很容易造成严重的电磁污染，在切断敌方无人机通信控制链路的同时，也会对我方的电子技术装备造成不利影响。
发明内容
本发明的实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的实施方式需要提供一种拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统。
本发明实施方式的一种拦阻无人机的方法，其特征在于，包括：
步骤11，通过低空小目标探测雷达探测目标运动时的运动信息；其中，运动信息包括目标的位置、速度、方位和高度中的一种或多种；
步骤12，通过光电跟踪设备根据从低空小目标雷达接收的运动信息和光电跟踪设备中云台的当前姿态进行计算，根据计算结果调整云台，依据调整后的云台实时获取目标图像；
步骤13，通过监控中心平台依据从光电跟踪设备接收的目标图像对目标图像进行目标识别，确认目标图像的识别结果是敌方无人机时，根据从低空小目标雷达接收的敌方无人机的运动信息，控制我方无人机拖曳拦阻网以编队方式飞临敌方无人机所在的拦阻空域，然后控制我方无人机变换编队队形并张开拦阻网进行对敌方无人机进行拦截，确定对敌方无人机拦截成功后，控制我方无人机以编队方式拖拽敌方无人机降落在预设的位置。
一种实施方式中，云台包括相连接的继电器和伺服机构，则步骤12包括：
步骤121，通过光电跟踪设备根据从低空小目标雷达接收的运动信息和光电跟踪设备中云台的当前姿态进行计算，形成云台调整方向所需的角度信息作为控制输出信号；
步骤122，接通继电器并根据控制输出信号驱动伺服机构调整云台的方位角和俯仰角；
步骤123，依据调整后的云台实时获取目标图像。
一种实施方式中，预先将低空小目标探测雷达和光电跟踪设备装载在车辆顶部或者敞篷式车厢上进行目标的探测和跟踪；其中，光电跟踪设备中的云台为可在水平和垂直方向进行不低于预设速度阈值的转动和变速转动的球形电动云台。
一种实施方式中，我方无人机包括预设的长机和除长机外至少两架其他无人机，步骤13中通过监控中心平台控制我方无人机编队的过程包括：
步骤131，监控中心平台根据敌方无人机和长机的位置、速度、方位和高度，按照预设的三维比例导引算法生成长机的过载和横滚的第一控制指令并藉由数据链将第一控制指令发送给长机；
步骤132，监控中心平台再根据拦阻网收拢和张开时所需其他无人机与长机之间的高度差和间隔差，计算出其他无人机的过载和横滚的第二控制指令并通过数据链发送给其他无人机；
步骤133，由长机依据第一控制指令飞行且其他无人机依据第二控制指令飞行来保持编队的队形。
一种实施方式中，步骤13中若确认对敌方无人机的第一次拦截不成功，则继续发送第一控制指令给长机以及第二控制指令给其他无人机，以减少我方无人机编队时的高度差和水平间隔进行二次拦阻。
本发明实施方式还提出一种拦阻式反无人机系统，其特征在于，包括：
低空小目标探测雷达，用于探测目标运动时的运动信息；其中，运动信息包括目标的位置、速度、方位和高度中的一种或多种；
光电跟踪设备，内部设置有云台，光电跟踪设备用于根据从低空小目标雷达接收的运动信息和云台的当前姿态进行计算，根据计算结果调整云台，依据调整后的云台实时获取目标图像；
监控中心平台，用于依据从光电跟踪设备接收的目标图像对目标图像进行目标识别，确认目标图像的识别结果是敌方无人机时，根据从低空小目标雷达接收的敌方无人机的运动信息，控制我方无人机拖曳拦阻网以编队方式飞临敌方无人机所在的拦阻空域，然后控制我方无人机变换编队队形并张开拦阻网进行对敌方无人机进行拦截，确定对敌方无人机拦截成功后，控制我方无人机以编队方式拖拽敌方无人机降落在预设的位置；
我方无人机，用于接收监控中心平台的控制指令执行对敌方无人机的拦阻；
拦阻网，用于与我方无人机配合完成对敌方无人机的拦阻。
一种实施方式中，云台包括相连接的继电器和伺服机构，则光电跟踪设备包括：
角度计算单元，用于根据从低空小目标雷达接收的运动信息和光电跟踪设备中云台的当前姿态进行计算，形成云台调整方向所需的角度信息作为控制输出信号；
角度调整单元，用于接通继电器并根据控制输出信号驱动伺服机构调整云台的方位角和俯仰角；
图像获取单元，用于依据调整后的云台实时获取目标图像。
一种实施方式中，预先将低空小目标探测雷达和光电跟踪设备装载在车辆顶部或者敞篷式车厢上进行目标的探测和跟踪；其中，光电跟踪设备中的云台为可在水平和垂直方向进行不低于预设速度阈值的转动和变速转动的球形电动云台。
一种实施方式中，我方无人机包括预设的长机和除长机外至少两架其他无人机，监控中心平台包括：
长机控制单元，用于根据敌方无人机和长机的位置、速度、方位和高度，按照预设的三维比例导引算法生成长机的过载和横滚的第一控制指令并藉由数据链将第一控制指令发送给长机；
其他无人机控制单元，用于根据拦阻网收拢和张开时所需其他无人机与长机之间的高度差和间隔差，计算出其他无人机的过载和横滚的第二控制指令并通过数据链发送给其他无人机；
其中，长机依据长机控制单元发送的第一控制指令飞行且其他无人机依据其他无人机控制单元发送的第二控制指令飞行来保持我方无人机编队的队形。
一种实施方式中，监控中心平台还用于若确认对敌方无人机的第一次拦截不成功，则继续发送第一控制指令给长机以及第二控制指令给其他无人机，以减少我方无人机编队时的高度差和水平间隔进行二次拦阻。
本发明实施方式的拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统，不会形成硬摧毁导致的碎片、烟火等，避免了对地面人员和设施造成威胁和损坏；并且由于监控中心平台相对于无人机机载设备而言计算能力更强，有利于人工干预和修正，使得数据处理与目标识别的结果更加准确；也便于更好地控制我方无人机编队飞行。而且本发明中还能调节拦阻网大小和无人机编队飞行控制参数，可以拦截多种型号和大小的无人机；并且采用无人机编队作为携带拦阻网的平台，可以进行快速和多次拦阻；可以基本完好地捕获敌方无人机。
本发明的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施方式的拦阻无人机的方法的流程示意图；
图2是本发明实施方式的拦阻式反无人机系统的组成示意图；
图3是本发明实施方式我方无人机拦阻敌方无人机的正视图垂直平面的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅可用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的实施方式的限制。
请参阅图1，本发明实施方式的一种拦阻无人机的方法，包括：
步骤11，通过低空小目标探测雷达探测目标运动时的运动信息；其中，运动信息包括目标的位置、速度、方位和高度中的一种或多种。
步骤12，通过光电跟踪设备根据从低空小目标雷达接收的运动信息和光电跟踪设备中云台的当前姿态进行计算，根据计算结果调整云台，依据调整后的云台实时获取目标图像。
步骤13，通过监控中心平台依据从光电跟踪设备接收的目标图像对目标图像进行目标识别，确认目标图像的识别结果是敌方无人机时，根据从低空小目标雷达接收的敌方无人机的运动信息，控制我方无人机拖曳拦阻网以编队方式飞临敌方无人机所在的拦阻空域，然后控制我方无人机变换编队队形并张开拦阻网进行对敌方无人机进行拦截，确定对敌方无人机拦截成功后，控制我方无人机以编队方式拖拽敌方无人机降落在预设的位置。
如图2所示，本发明实施方式还提出一种拦阻式反无人机系统，包括：低空小目标探测雷达、光电跟踪设备、监控中心平台、若干台我方无人机和拦阻网，其中，系统中各个部分的介绍如下：
低空小目标探测雷达，用于探测目标运动时的运动信息；其中，运动信息包括目标的位置、速度、方位和高度中的一种或多种。
光电跟踪设备，内部设置有云台，光电跟踪设备用于根据从低空小目标雷达接收的运动信息和云台的当前姿态进行计算，根据计算结果调整云台，依据调整后的云台实时获取目标图像。
监控中心平台，用于依据从光电跟踪设备接收的目标图像对目标图像进行目标识别，确认目标图像的识别结果是敌方无人机时，根据从低空小目标雷达接收的敌方无人机的运动信息，控制我方无人机拖曳拦阻网以编队方式飞临敌方无人机所在的拦阻空域，然后控制我方无人机变换编队队形并张开拦阻网进行对敌方无人机进行拦截，确定对敌方无人机拦截成功后，控制我方无人机以编队方式拖拽敌方无人机降落在预设的位置。
我方无人机，用于接收监控中心平台的控制指令执行对敌方无人机的拦阻。
拦阻网，用于与我方无人机配合完成对敌方无人机的拦阻。
在该实施方式中，一种拦阻无人机的方法以拦阻式反无人机系统作为步骤的执行对象，或者以系统的各个组成部分作为步骤的执行对象。具体地，步骤1可以以低空小目标探测雷达作为步骤的执行对象，步骤2可以以光电跟踪设备作为步骤的执行对象，步骤3可以以监控中心平台作为步骤的执行对象。
本实施方式中低空小目标探测雷达包含8个独立的天线子阵、发射组件、频综及调制组件、大功率开关组件、接收组件、信号处理组件、数据处理组件、外部终端组件和电源分机。每个天线子阵都由独立的开关控制，基于惠更斯原理通过控制各天线子阵发射的时间差，就能合成不同相位(指向)的主波束，相当于小型相控阵雷达。低空小目标探测雷达的各项参数包括：工作频率为16GHz，最大探测距离为5km，方位覆盖范围为360°，高度覆盖范围为50m～1000m，距离探测精度≤12m，方位探测精度≤1°。
光电跟踪设备安装在可自由转动的云台上，包含高清晰度彩色摄像机、激光照明组件、可万向变速的云台、多功能解码器，采用以太网通信接口。当处于可见光工作模式时，该光电跟踪设备的图像分辨率为795×596，视场角为34°×45°；当处于红外工作模式时，其图像分辨率为336×256，视场角为9°×12°。光电跟踪设备的参数包括：方位转动范围是0°～360°，俯仰转动范围是-35°～65°，转动速度≥60°/s，定位精度为±0.2°。
光电跟踪设备中云台包含1个电源公共端和包括上、下、左、右在内的4个控制端以及继电器，电源一端接在电源公共端上，另一端则通过继电器与4个控制端分别连接。4个控制端可与云台中的电机配合形成伺服机构。
低空小目标探测雷达通过外部终端组件中的以太网模块与光电跟踪设备和监控中心平台组成局域网，传输探测的目标所在位置、速度、方位和高度信息和目标图像。
本实施方式中我方无人机为4架无人机组成的无人机编队，在监控中心平台的控制下，共同拖曳一张拦阻网编队飞行至目标空域，在飞向目标空域的过程中，监控中心平台向无人机编队发出控制指令，使无人机编队保持一定的队形，保证拦阻网呈收拢状。到达目标空域后，无人机编队在监控中心平台的控制下变换队形，张开拦阻网裹住敌方无人机。之后监控中心平台再次向无人机编队发出控制指令，让无人机编队变换队形收拢拦阻网。最后，无人机编队在监控中心平台的控制下拖拽敌方无人机降落。本实施方式中我方无人机的数量以及我方无人机的型号可以依据需求来设定，在此不做限制。
本实施方式中，拦阻网可以由高强度金属纤维丝编织而成，也可以由其他高强度可拉伸的网状材料构成，在此不做限制。
步骤11中，由低空小目标探测雷达探测目标运动时的位置、速度、方位和高度这些运动信息，然后分别将探测结果发送至光电跟踪设备和监控中心平台。
具体地，云台包括相连接的继电器和伺服机构，则步骤12包括：
步骤121，通过光电跟踪设备根据从低空小目标雷达接收的运动信息和光电跟踪设备中云台的当前姿态进行计算，形成云台调整方向所需的角度信息作为控制输出信号。
步骤122，接通继电器并根据控制输出信号驱动伺服机构调整云台的方位角和俯仰角。
步骤123，依据调整后的云台实时获取目标图像。
在步骤123后，光电跟踪设备将实时获取的目标图像通过局域网传送到监控中心平台。
进一步地，预先将低空小目标探测雷达和光电跟踪设备装载在车辆顶部或者敞篷式车厢上进行目标的探测和跟踪；其中，光电跟踪设备中的云台为可在水平和垂直方向进行不低于预设速度阈值的转动和变速转动的球形电动云台。即为便于在不同位置进行探测和跟踪，将低空小目标探测雷达和光电跟踪设备装载在车辆顶部、敞篷式车厢上或者其他开放式的移动平台顶部。同时为了隐蔽和美观，光电跟踪设备具体可采用球形电动云台，来保证在水平和垂直两个方向进行高速和变速转动，实现对目标形成稳定精确地跟踪。
我方无人机包括预设的长机和除长机外至少两架其他无人机，步骤13中通过监控中心平台控制我方无人机编队的过程包括：
步骤131，监控中心平台根据敌方无人机和长机的位置、速度、方位和高度，按照预设的三维比例导引算法生成长机的过载和横滚的第一控制指令并藉由数据链将第一控制指令发送给长机。三维比例导引算法是一种通用算法，在有关飞行器导引和控制的书籍中已有较多介绍，在此不再赘述。
步骤132，监控中心平台再根据拦阻网收拢和张开时所需其他无人机与长机之间的高度差和间隔差，计算出其他无人机的方位、横滚和倾斜的第二控制指令并通过数据链发送给其他无人机。
步骤133，由长机依据第一控制指令飞行且其他无人机依据第二控制指令飞行来保持编队的队形。
即在步骤13中，监控中心平台最重要的任务是控制我方无人机保持一定队形，监控中心平台可以预先指定或以随机指定的方式指定我方无人机中的某一架无人机作为长机，根据敌方无人机和长机的位置、速度、方位和高度，按照三维比例导引算法生成长机的过载和横滚的第一控制指令，通过数据链发送给长机。再根据拦阻网收拢和张开时所需其他无人机与长机之间保持的高度差和间隔差，计算出其他无人机的过载和横滚的第二控制指令，并通过数据链发送给其他无人机。本实施方式中，第一控制指令和第二控制指令都是相似的控制指令，只是为了将监控中心平台发送给长机和其他无人机的控制指令区分开来，才在命名上加以区分。
如图3所示，我方无人机采用4架无人机编队飞行的方式，4架无人机共同拖拽拦阻网，使用的拦阻网的形状为矩形，该拦阻网的四个角分别用铰链与一架无人机连接，各机之间的最大和最小高度差与水平间隔参数可以根据拦阻网的大小进行设置。假设拦阻网完全张开后，其长度为L，宽度为W，则最大水平间隔为L，最小水平间隔为0.5L；最大高度差为W，最小高度差为0.5W。
在我方无人机以编队飞行的方式飞临拦阻空域的过程中，各无人机之间的高度差与水平间隔为最小值时拦阻网成收拢状态；在距离敌方无人机达到预定距离时，例如100m，我方无人机组成的编队接收监控中心平台的控制指令飞向敌方无人机，同时增加高度差与水平间隔来拦阻网呈逐渐张开状态，但要控制拦阻网的最终状态不能过于绷直，直至达到最大高度差和最大水平间隔。
我方无人机成功拦阻到敌方无人机之后，接收监控中心平台的控制指令，在预设的时间，例如3s之内将高度差与水平间隔减少到监控中心平台设定的最小值，使得拦阻网再次成收拢状态，可以将拦阻到的无人机包裹于拦阻网中，进而返航并拖拽敌方无人机降落在预设的位置，例如军事基地中供我方无人机降落的空旷区域。
进一步地，步骤13中若确认对敌方无人机的第一次拦截不成功，则监控中心平台继续发送第一控制指令给长机以及第二控制指令给其他无人机，以减少我方无人机编队时的高度差和水平间隔进行二次拦阻。本方案中，既可以进行二次拦阻，也可以进行二次以上的多次拦阻，即监控中心平台的操控人员依据当前的拦阻情况来定，以保证我方无人机基本完好地捕获敌方无人机。
本发明实施方式的拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统，不会形成硬摧毁导致的碎片、烟火等，避免了对地面人员和设施造成威胁和损坏；并且由于监控中心平台相对于无人机机载设备而言计算能力更强，有利于人工干预和修正，使得数据处理与目标识别的结果更加准确；也便于更好地控制我方无人机编队飞行。而且本发明中还能调节拦阻网大小和无人机编队飞行控制参数，可以拦截多种型号和大小的无人机；并且采用无人机编队作为携带拦阻网的平台，可以进行快速和多次拦阻；可以基本完好地捕获敌方的无人机装备。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种拦阻无人机的方法，其特征在于，包括：
步骤11，通过低空小目标探测雷达探测目标运动时的运动信息；其中，运动信息包括目标的位置、速度、方位和高度中的一种或多种；
步骤12，通过光电跟踪设备根据从低空小目标雷达接收的运动信息和光电跟踪设备中云台的当前姿态进行计算，根据计算结果调整云台，依据调整后的云台实时获取目标图像；
步骤13，通过监控中心平台依据从光电跟踪设备接收的目标图像对目标图像进行目标识别，确认目标图像的识别结果是敌方无人机时，根据从低空小目标雷达接收的敌方无人机的运动信息，控制我方无人机拖曳拦阻网以编队方式飞临敌方无人机所在的拦阻空域，然后控制我方无人机变换编队队形并张开拦阻网进行对敌方无人机进行拦截，确定对敌方无人机拦截成功后，控制我方无人机以编队方式拖拽敌方无人机降落在预设的位置；
我方无人机包括预设的长机和除长机外至少两架其他无人机，步骤13中通过监控中心平台控制我方无人机编队的过程包括：
步骤131，监控中心平台根据敌方无人机和长机的位置、速度、方位和高度，按照预设的三维比例导引算法生成长机过载和横滚的第一控制指令并藉由数据链将第一控制指令发送给长机；
步骤132，监控中心平台再根据拦阻网收拢和张开时所需其他无人机与长机之间的高度差和间隔差，计算出其他无人机的过载和横滚的第二控制指令并通过数据链发送给其他无人机；
步骤133，由长机依据第一控制指令飞行且其他无人机依据第二控制指令飞行来保持编队的队形
步骤13中若确认对敌方无人机的第一次拦截不成功，则继续发送第一控制指令给长机以及第二控制指令给其他无人机，以减少我方无人机编队时的高度差和水平间隔进行二次拦阻。
2.如权利要求1所述拦阻无人机的方法，其特征在于，云台包括相连接的继电器和伺服机构，则步骤12包括：
步骤121，通过光电跟踪设备根据从低空小目标雷达接收的运动信息和光电跟踪设备中云台的当前姿态进行计算，形成云台调整方向所需的角度信息作为控制输出信号；
步骤122，接通继电器并根据控制输出信号驱动伺服机构调整云台的方位角和俯仰角；
步骤123，依据调整后的云台实时获取目标图像。
3.如权利要求1所述拦阻无人机的方法，其特征在于，预先将低空小目标探测雷达和光电跟踪设备装载在车辆顶部或者敞篷式车厢上进行目标的探测和跟踪；其中，光电跟踪设备中的云台为可在水平和垂直方向进行不低于预设速度阈值的转动和变速转动的球形电动云台。
4.一种拦阻式反无人机系统，其特征在于，包括：
低空小目标探测雷达，用于探测目标运动时的运动信息；其中，运动信息包括目标的位置、速度、方位和高度中的一种或多种；
光电跟踪设备，内部设置有云台，光电跟踪设备用于根据从低空小目标雷达接收的运动信息和云台的当前姿态进行计算，根据计算结果调整云台，依据调整后的云台实时获取目标图像；
监控中心平台，用于依据从光电跟踪设备接收的目标图像对目标图像进行目标识别，确认目标图像的识别结果是敌方无人机时，根据从低空小目标雷达接收的敌方无人机的运动信息，控制我方无人机拖曳拦阻网以编队方式飞临敌方无人机所在的拦阻空域，然后控制我方无人机变换编队队形并张开拦阻网进行对敌方无人机进行拦截，确定对敌方无人机拦截成功后，控制我方无人机以编队方式拖拽敌方无人机降落在预设的位置；
我方无人机，用于接收监控中心平台的控制指令执行对敌方无人机的拦阻；
拦阻网，用于与我方无人机配合完成对敌方无人机的拦阻；
云台包括相连接的继电器和伺服机构，则光电跟踪设备包括：
角度计算单元，用于根据从低空小目标雷达接收的运动信息和光电跟踪设备中云台的当前姿态进行计算，形成云台调整方向所需的角度信息作为控制输出信号；
角度调整单元，用于接通继电器并根据控制输出信号驱动伺服机构调整云台的方位角和俯仰角；
图像获取单元，用于依据调整后的云台实时获取目标图像；
预先将低空小目标探测雷达和光电跟踪设备装载在车辆顶部或者敞篷式车厢上进行目标的探测和跟踪；其中，光电跟踪设备中的云台为可在水平和垂直方向进行不低于预设速度阈值的转动和变速转动的球形电动云台；
我方无人机包括预设的长机和除长机外至少两架其他无人机，监控中心平台包括：
长机控制单元，用于根据敌方无人机和长机的位置、速度、方位和高度，按照预设的三维比例导引算法生成长机的过载和横滚的第一控制指令并藉由数据链将第一控制指令发送给长机；
其他无人机控制单元，用于根据拦阻网收拢和张开时所需其他无人机与长机之间的高度差和间隔差，计算出其他无人机的过载和横滚的第二控制指令并通过数据链发送给其他无人机；
其中，长机依据长机控制单元发送的第一控制指令飞行且其他无人机依据其他无人机控制单元发送的第二控制指令飞行来保持我方无人机编队的队形；
监控中心平台还用于若确认对敌方无人机的第一次拦截不成功，则继续发送第一控制指令给长机以及第二控制指令给其他无人机，以减少我方无人机编队时的高度差和水平间隔进行二次拦阻。
CN201811217564.5A 2018-10-18 2018-10-18 拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统 Active CN109283521B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811217564.5A CN109283521B (zh) 2018-10-18 2018-10-18 拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811217564.5A CN109283521B (zh) 2018-10-18 2018-10-18 拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109283521A CN109283521A (zh) 2019-01-29
CN109283521B true CN109283521B (zh) 2020-12-15

Family

ID=65176782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811217564.5A Active CN109283521B (zh) 2018-10-18 2018-10-18 拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109283521B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109883273A (zh) * 2019-03-25 2019-06-14 嘉兴诺艾迪通信科技有限公司 一种无人值守无人机自动防护系统及其运行方案
CN113138604B (zh) * 2020-10-16 2022-04-05 北京理工大学 一种反低小慢目标的无人机拦截方法
CN113138381B (zh) * 2020-12-24 2023-03-17 北京理工大学 一种基于雷达和光电探测系统的反低慢小无人机方法
CN113137892B (zh) * 2020-12-25 2022-10-11 北京理工大学 基于柔网捕获的低慢小目标集群反制装置及其反制方法
CN114185361A (zh) * 2021-11-26 2022-03-15 航空工业信息中心 基于智能控制的拦截机群密集撞击式硬杀伤反无人机方法
CN115420147A (zh) * 2022-07-19 2022-12-02 四川九洲防控科技有限责任公司 一种设备动态调度的方法、系统、存储介质及电子设备
CN115342689B (zh) * 2022-08-12 2023-03-10 广州海洋地质调查局 海战场敌侦察体系快速干扰与机动破坏方法
CN115355764A (zh) * 2022-09-02 2022-11-18 中交遥感载荷(江苏)科技有限公司 一种基于视觉的敌我目标识别的无人机对抗方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7269513B2 (en) * 2005-05-03 2007-09-11 Herwitz Stanley R Ground-based sense-and-avoid display system (SAVDS) for unmanned aerial vehicles
CN105223964A (zh) * 2015-09-28 2016-01-06 沈阳航空航天大学 一种用于无人机编队飞行的控制系统
CN106444829A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 北京机械设备研究所 一种针对“低慢小”目标的制导无人机抛网拦截方法
CN107846258A (zh) * 2017-09-07 2018-03-27 新疆美特智能安全工程股份有限公司 一种无人机防御系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104539906B (zh) * 2015-01-08 2017-06-09 西安费斯达自动化工程有限公司 图像/激光测距/ads‑b监控一体化系统
CN106681356A (zh) * 2017-01-04 2017-05-17 四川克瑞斯航空科技有限公司 一种远程控制uwb引导降落的无人机系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7269513B2 (en) * 2005-05-03 2007-09-11 Herwitz Stanley R Ground-based sense-and-avoid display system (SAVDS) for unmanned aerial vehicles
CN105223964A (zh) * 2015-09-28 2016-01-06 沈阳航空航天大学 一种用于无人机编队飞行的控制系统
CN106444829A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 北京机械设备研究所 一种针对“低慢小”目标的制导无人机抛网拦截方法
CN107846258A (zh) * 2017-09-07 2018-03-27 新疆美特智能安全工程股份有限公司 一种无人机防御系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
集群式无人机能力分析及其防御对策研究;王虎，等;《飞航导弹》;20171231;15-20 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109283521A (zh) 2019-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109283521B (zh) 拦阻无人机的方法和拦阻式反无人机系统
JP7185034B2 (ja) 目標航空機の無力化及び捕捉のための展開可能な航空上の対策手段
CN107278195B (zh) 无人机及天线组件
US10935991B2 (en) System and method to reflect radar using aircraft
JP2022501263A (ja) 標的航空機を無力化するための対抗手段を有する航空機
JP2022504280A (ja) 迅速な展開及び標的航空機を無力化するための固定された空中対抗手段
CN111123983B (zh) 一种无人机截击网捕控制系统及控制方法
KR20160034013A (ko) 무인 항공기를 이용한 건설현장 관리 시스템 및 방법
US11608194B2 (en) Method and system for detecting, positioning and capturing an intruder in-flight using a laser detection and ranging device
EP2724204A1 (en) Method for acquiring images from arbitrary perspectives with uavs equipped with fixed imagers
JP6877815B2 (ja) 画像生成装置
CN109313452A (zh) 无人机避障控制方法、雷达系统及无人机
CN110624189B (zh) 无人机机载灭火弹装置、消防无人机以及发射控制方法
CN114489148B (zh) 一种基于智能探测和电子对抗的反无人机系统
CN107108023A (zh) 无人机及其控制方法
CN111316121A (zh) 用于调制航空器上lidar传感器范围的系统及方法
US11578952B2 (en) Directional high-energy radio frequency weapon
CN111625018A (zh) 基于雷达探测的无人机飞行轨迹规划方法及无人机系统
RU2294514C1 (ru) Прицельный комплекс боевого беспилотного летательного аппарата
WO2019111024A1 (en) System and method for disrupting radio frequency communications of aircraft
CN212332970U (zh) 无人机机载灭火弹装置、消防无人机
US11125873B1 (en) Using radar sensors for collision avoidance
Kuhnert et al. Light-weight sensor package for precision 3D measurement with micro UAVs eg power-line monitoring
Wubben et al. A vision-based system for autonomous vertical landing of unmanned aerial vehicles
RU2813389C1 (ru) Устройство защиты от беспилотных летательных аппаратов

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Method of arresting UAV and arresting anti UAV system

Effective date of registration: 20210906

Granted publication date: 20201215

Pledgee: China Co. truction Bank Corp Guangzhou Yuexiu branch

Pledgor: GUANGZHOU HAILIN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980008928

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20230920

Granted publication date: 20201215

Pledgee: China Co. truction Bank Corp Guangzhou Yuexiu branch

Pledgor: GUANGZHOU HAILIN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980008928

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right